【摘要】興隆臺(tái)油田開發(fā)早期忽視了興北地區(qū)淺層氣的開發(fā),使得淺層氣開發(fā)工作一直停滯不前。近年來加強(qiáng)了淺層氣開發(fā),對(duì)淺層氣進(jìn)行再認(rèn)識(shí)和研究,取得了良好的效果。在淺層氣遺漏東營組進(jìn)行二次測(cè)井解釋,并利用氣層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)對(duì)剩余氣層進(jìn)行驗(yàn)證,從而證明了剩余氣層的可靠性和正確性,為東營組淺層氣的挖潛調(diào)整提供了有力的保證。今后可將這種方法推廣應(yīng)用到牛居、黃金帶等類似油田淺層氣開發(fā)研究當(dāng)中,為遼河油田淺層氣的全面開發(fā)起到重要作用。
【關(guān)鍵詞】淺層氣 東營組 次生氣藏 淺層氣開發(fā) 興北地區(qū)
按天然氣儲(chǔ)量規(guī)范(GBN270-88),把埋深在1500m以上的天然氣稱為淺層氣。根據(jù)遼河盆地的地質(zhì)特點(diǎn)和對(duì)淺層的認(rèn)識(shí)程度,把埋深在1800m以上的氣藏定為淺層氣藏范疇,洼陷附近地區(qū)還可以適當(dāng)加深[1]。本文所提到的“淺層”是相對(duì)其下伏的中~深層(沙一、沙三段)而言,即東營組,埋深一般小于2000m。東營組又分為東一、東二和東三段。
世界范圍內(nèi)淺層氣資源豐富,淺于1500m的氣田占世界氣田總數(shù)的20%,2009年底世界天然氣探明可采儲(chǔ)量187.16×1012m3,其中淺層氣儲(chǔ)量約39×1012m3,占21%。世界上淺層氣勘探開發(fā)比較活躍,特別是北美地區(qū)已經(jīng)成為儲(chǔ)量和產(chǎn)量增長的重點(diǎn)[2][3]。目前世界上淺層氣的探勘開發(fā)取得了顯著成效的是加拿大的阿爾伯達(dá)(Alberta)盆地淺層氣的勘探開發(fā),其淺層氣已成為阿爾伯達(dá)(Alberta)盆地天然氣產(chǎn)量重要組成部分,約占20%[4]。我國在淺層氣勘探上也取得重要進(jìn)展:柴達(dá)木盆地第四系已探明近500×108m3儲(chǔ)量;其他如渤海灣、四川、松遼等盆地也發(fā)現(xiàn)了一批淺層氣田,累計(jì)探明加控制儲(chǔ)量達(dá)800×108m3,勘探形勢(shì)喜人??傮w上看,我國淺層氣勘探程度低,是一個(gè)值得重視的、有很大潛力的能源[5]。
興隆臺(tái)油田開發(fā)初期,興北地區(qū)淺層氣開發(fā)沒有得到重視,測(cè)試資料少,氣層往往與油層同時(shí)開采,開采效果差,造成上部大量淺層氣未能動(dòng)用。另外淺層氣埋藏淺,投資規(guī)模小,經(jīng)濟(jì)效益顯著[6]。因此東營組淺層氣還有較大的潛力,需要重新二次測(cè)井解釋,結(jié)合氣層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),有效地識(shí)別可疑氣層以及尋找新的氣層,為淺層氣的挖潛提供可靠的依據(jù)。
1 開發(fā)現(xiàn)狀
1991年,興北地區(qū)東營組上報(bào)探明含氣面積15.6km2,地質(zhì)儲(chǔ)量45.45×108m3,可采儲(chǔ)量31.82×108m3。天然氣組分中甲烷含量96%左右,屬于干氣。截止2012年12月底,該區(qū)生產(chǎn)東營組氣井145口,開井68口,日產(chǎn)氣45.5×104m3,累產(chǎn)氣31.28×108m3。可采儲(chǔ)量采氣速度0.81%,采出程度92.71%。
隨著采出程度不斷提高,興北地區(qū)天然氣開發(fā)存在以下矛盾:一是采出程度高,后備資源接替不足,儲(chǔ)采比嚴(yán)重失衡;二是挖潛措施難度大,措施工作量加大,而措施效果逐年變差;三是地層壓力下降快,出水、出砂、低壓低產(chǎn)氣井增多,影響了正常生產(chǎn)。另外,該地區(qū)已進(jìn)入開發(fā)中后期,氣藏開發(fā)過程中氣砂體采收率低、剩余氣層分布狀況不清等問題已經(jīng)暴露出來,如何減緩以上開發(fā)矛盾是興北地區(qū)今后的研究方向。
2 淺層氣分布規(guī)律及氣藏類型
東營組斷層發(fā)育不同,斷至層位不同。不同構(gòu)造、層位淺層氣分布富集程度不同,表現(xiàn)出淺層氣分布隨斷層斷至位置變化且發(fā)育程度不同,富集程度不同的規(guī)律性。其活動(dòng)對(duì)淺層氣藏的形成具有重要的控制作用,主要表現(xiàn)在斷裂活動(dòng)不斷破壞中深層的原生油氣藏,使其中的油氣沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移,并在淺層的圈閉中重新聚集成數(shù)量多、規(guī)模小的淺層次生氣藏[7]。
東營組氣層在平面上主要分布構(gòu)造高部位,局部疊加連片,氣層厚度不均勻,變化較大,分布不穩(wěn)定,延伸范圍小,單井氣層有效厚度最大72.9m(XQQ1井),最薄1.2m(X62井)??v向上氣層厚度500m左右,主要分布在東二段和東三段,東一段零星分布。氣藏埋深淺,在1170~1700m之間。氣層分散,層數(shù)多,厚度薄。單層厚度一般在0.8m左右,最厚不超過5m。
興北地區(qū)是緣于深層的次生成因形成的淺層氣,東營組末期地殼運(yùn)動(dòng)伴隨的斷裂活動(dòng)使油氣沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移,聚集在東營組形成次生氣藏。從淺層氣的控制因素分析,斷層是氣藏運(yùn)移的重要通道,因此東營組氣藏類型為次生成因的構(gòu)造—巖性氣藏[8]。
3 淺層氣開發(fā)效果
3.1 淺層氣識(shí)別
東營組淺層氣識(shí)別主要是利用中子伽瑪、聲波時(shí)差、視電阻率、密度、微電極進(jìn)行判斷。但是由于受鉆井泥漿侵入、儲(chǔ)集層泥質(zhì)含量與厚度等因素的影響,加上一些井在測(cè)井時(shí)未測(cè)放射性,造成測(cè)井曲線上氣層的特點(diǎn)不明顯,因此需要進(jìn)行特殊識(shí)別[9]。
應(yīng)用中子伽瑪、聲波時(shí)差和密度測(cè)井資料,結(jié)合區(qū)塊內(nèi)測(cè)試井氣層的試氣情況,繪制中子伽瑪(NGR)、聲波時(shí)差(AC)以及密度測(cè)井(DEN)的氣層識(shí)別三角形交會(huì)圖版,可以準(zhǔn)確識(shí)別氣層。紅色三角形區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),認(rèn)為是氣層,否則就認(rèn)為是氣水同層或者水層。識(shí)別氣層標(biāo)準(zhǔn):中子伽瑪大于1.0(條件單位),聲波時(shí)差大于315(μs/ m),密度大于2.37(g/cm3)。
3.2 淺層氣挖潛效果
2000年后,加強(qiáng)了東營組淺層氣認(rèn)識(shí)。在潛力目標(biāo)區(qū)優(yōu)選重點(diǎn)井,利用氣層識(shí)別技術(shù)尋找新氣層,通過試氣、試采加以驗(yàn)證。復(fù)查老井486口井,潛力層960.7m/534層。其中未解釋層736.6m/421層、水層改氣層188.9m/90層、氣水同層改氣層3.6m/3層、干層改氣層13.6m/9層、可疑氣層改氣層18m/11層。優(yōu)選了X93、XG258、X271三口老井試氣,試氣結(jié)果:新解釋氣層8.3m/6層,水層修改氣層2.2m/1層。
對(duì)興北地區(qū)南端興28斷塊的12口老井重新進(jìn)行中子伽馬測(cè)試,10口井發(fā)現(xiàn)了新氣層。如興425井,補(bǔ)測(cè)中子伽馬后,新解釋氣層12.0m/5層,對(duì)井段1485.0~1494.0m(3 . 0 m / 2層)進(jìn)行試采,初期日產(chǎn)氣2.8×104m3。10口停產(chǎn)老井復(fù)產(chǎn)后全部獲得高產(chǎn)氣流,日增氣15×104m3。
2002年以來在興北地區(qū)累計(jì)部署氣井37口,初期單井平均日產(chǎn)氣1.12×104m3,目前平均日產(chǎn)氣9500m3,累產(chǎn)氣2.57×108m3。新井的實(shí)施為遼河油田天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)工作提供了有力的保障。
3.3 淺層氣開發(fā)認(rèn)識(shí)
(1)鉆遇新層的概率高。在新井解釋中,發(fā)現(xiàn)較多原來未解釋的新層,這些新層其鄰井也沒有解釋過。據(jù)統(tǒng)計(jì),鉆遇新層的概率達(dá)到了17.4%,平均單井鉆遇新層5.1m/3層。就遼河油區(qū)來講,該區(qū)新層的鉆遇概率相對(duì)其他地區(qū)還是比較高的。
(2)鉆遇的新層多位于東二、東三段,東一段較少。根據(jù)近幾年鉆井顯示,在東營組的東二、東三段發(fā)現(xiàn)的新層居多,占 84.2%。因此,東營組的東二、東三段是興北地區(qū)淺層氣挖潛的主要目的層位。
(3)東營組氣層薄層高產(chǎn)。該區(qū)油氣層交錯(cuò)發(fā)育,尤其東營組氣層分布不均,短距離漸滅,厚度1.0m左右的氣層,通過射孔生產(chǎn)往往能夠達(dá)到較高的產(chǎn)量。研究認(rèn)為:一是氣層比較發(fā)育,儲(chǔ)層物性比較好;二是氣層多呈透鏡體狀分布,層間連通差;三是投產(chǎn)前氣層沒有被泄壓,壓力系統(tǒng)保持完好。
4 結(jié)論
(1)興北地區(qū)東營組氣藏類型為次生成因的構(gòu)造—巖性氣藏,油氣分布受斷層、巖性控制十分明顯。
(2)通過單井試氣試采和生產(chǎn)情況,較好的驗(yàn)證了氣層識(shí)別三角形交會(huì)圖版能夠較為準(zhǔn)確的識(shí)別氣層的可靠性和有效性。
(3)經(jīng)過淺層氣的挖潛研究,認(rèn)為東營組的東二、東三段是淺層氣開發(fā)的主要目的層。隨著開采程度的不斷提高,積極尋求新理論和手段,創(chuàng)造性、有效的開發(fā)東營組剩余淺層氣資源,是當(dāng)前的首要任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 閔忠順,潘洪灝,馬全華,等.淺層氣挖潛技術(shù)研究與應(yīng)用[J].特種油氣藏,2007,14(2):76~83
[2] Sugimoto A,Wada E.Hydrogen Isotopic Composition of Bacterial Met Have CO2/ H2 Reduction and Acetate Fermentation[J]. Geoehimieaet Cosmoehimiea Aetna,1995,59(7):1329~1337
[3] Ward J A,Slater G.F,Moser D P,etal.Mierobial Hydroearbon Gases in the Witarersrand Basin,South Africa :Implications for the Deep Biosphere[J].Geoehimieaet Cosmoehimiea Aetna,2004,68(15):3239~3250
[4] 周宗良,鄭平,肖建玲,等.黃驊坳陷北大港地區(qū)淺層天然氣識(shí)別與分布特征[J].天然氣地球科學(xué),2010,21(4):535~540
[5] 周瑞年,管志強(qiáng).柴達(dá)木盆地東部第四系氣源巖地化特征與生物氣前景[J].石油勘探與開發(fā),1994,21(2):236~328.
[6] 汪利.遼河油田淺層氣識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用[J].天然氣勘探與開發(fā),2007,30(2):33~35
[7] 孫卉,周旭紅,李軍,等.遼河盆地東部凹陷淺層氣成藏條件及富集規(guī)律研究[J].天然氣地球科學(xué),1997,8(2):31~32
[8] 趙振堯.興隆臺(tái)油田興北地區(qū)東營組淺層氣研究[J].天然氣勘探與開發(fā),2010,33(2):11~13
[9] 谷團(tuán),任強(qiáng),陳淑鳳,等.遼河油田淺層氣測(cè)井識(shí)別技術(shù)[J].天然氣地球科學(xué),2006,17(2):276~281